軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例分析

1、軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例,體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例,科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)空中交通管制,科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng),,科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的系統(tǒng)需求,“中國(guó)地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)”是國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程的重要組成部分，同時(shí)也是科技部推動(dòng)“國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)共享工程”2002年試點(diǎn)的三個(gè)科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)之一。該系統(tǒng)針對(duì)基于各圈層（大氣圈、水圈、 生物圈）相互作用的地球系統(tǒng)科學(xué)的整體研究，利用互聯(lián)網(wǎng)，整合、集成各科研院所、高等院校和國(guó)際數(shù)據(jù)組織以及科學(xué)家

2、個(gè)人手中的相關(guān)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)資源，瞄準(zhǔn)地球系統(tǒng)科學(xué)的前沿研究，開(kāi)展數(shù)據(jù)組織、加工與服務(wù)，構(gòu)建物理上分布、邏輯上統(tǒng)一的地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)管理與共享服務(wù)網(wǎng)。這一工作對(duì)于增強(qiáng)我國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究和前沿科學(xué)創(chuàng)新能力具有重要的意義。,數(shù)據(jù)方面的特殊需求和特點(diǎn),能夠快捷地收集數(shù)據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)分散在科研院所和科學(xué)家手中，要設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一套收集數(shù)據(jù)的機(jī)制，使其能夠快速地整合到系統(tǒng)中，提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。數(shù)據(jù)收集的途徑應(yīng)主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)媒介，而且不能影響系統(tǒng)所提供的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的

3、正常運(yùn)行。有效存儲(chǔ)和管理海量數(shù)據(jù)，并快速定位數(shù)據(jù)該系統(tǒng)能夠提供目錄服務(wù)，合理地管理數(shù)據(jù)。提供用戶(hù)查閱、下載、使用數(shù)據(jù)的服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)在系統(tǒng)中查找數(shù)據(jù)時(shí)，希望能夠快速定位數(shù)據(jù)，提供服務(wù)，平均響應(yīng)時(shí)間最長(zhǎng)不超過(guò)20秒。,數(shù)據(jù)方面的特殊需求和特點(diǎn),保護(hù)數(shù)據(jù)版權(quán)，保證數(shù)據(jù)的安全性科學(xué)數(shù)據(jù)是科學(xué)工作者辛勤勞動(dòng)的果實(shí)，同書(shū)籍一樣也存在版權(quán)的問(wèn)題。所以在數(shù)據(jù)的使用上，需要版權(quán)保護(hù)。此外，由于一些數(shù)據(jù)有其時(shí)效性和保密性，所以在提供服務(wù)時(shí)需要對(duì)

4、數(shù)據(jù)訪問(wèn)進(jìn)行相應(yīng)的安全控制。,系統(tǒng)需求,架構(gòu)師一般通過(guò)兩種途徑來(lái)獲得系統(tǒng)的需求：用戶(hù)直接主動(dòng)地提供的需求（一般都是功能性需求和領(lǐng)域知識(shí)）希望“科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)”能通過(guò)Internet為用戶(hù)提供數(shù)據(jù)服務(wù)，包含：數(shù)據(jù)目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)資源導(dǎo)航、數(shù)據(jù)下載功能、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行穩(wěn)妥地安全管理。構(gòu)架師設(shè)計(jì)“對(duì)話問(wèn)題”，通過(guò)對(duì)用戶(hù)提問(wèn)，進(jìn)一步與他們溝通，從而得到明確的需求。構(gòu)架師以用軟件系統(tǒng)各方面的質(zhì)量屬性為索引，系統(tǒng)地啟發(fā)用戶(hù)談出他們實(shí)際需要、但沒(méi)有

5、表達(dá)出來(lái)或是表達(dá)不完全的內(nèi)容。,非功能性需求,,科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)？,科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),原型的體系結(jié)構(gòu)及其分析根據(jù)需求，數(shù)據(jù)將以Internet為傳輸途徑完成共享。在目前以Internet為前提的系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣泛的是B/S（Browser /Server）結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)已經(jīng)相當(dāng)成熟，并具有很大的靈活性。科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)也是基于這樣初衷而設(shè)計(jì)的。,系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì),系統(tǒng)的原型設(shè)計(jì),對(duì)于科學(xué)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、共享等諸多計(jì)算

6、都是由“中心”服務(wù)器承擔(dān)。在中心服務(wù)器中，又劃分了數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、平臺(tái)數(shù)據(jù)管理和平臺(tái)管理四個(gè)模塊。數(shù)據(jù)收集負(fù)責(zé)收集用戶(hù)通過(guò)Internet上載或是其它途徑（光盤(pán)、磁盤(pán)）提交上來(lái)的科學(xué)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問(wèn)負(fù)責(zé)向用戶(hù)提供訪問(wèn)科學(xué)數(shù)據(jù)的服務(wù)---查詢(xún)和下載平臺(tái)數(shù)據(jù)管理承擔(dān)了與數(shù)據(jù)庫(kù)交互，管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的工作。它提供的接口負(fù)責(zé)將收集的科學(xué)數(shù)據(jù)先暫存在平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)中；然后供工作人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性檢查和加工，并將合法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到發(fā)布數(shù)據(jù)庫(kù)中；最后

7、管理發(fā)布數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的接口提供數(shù)據(jù)的訪問(wèn)服務(wù)。平臺(tái)管理承擔(dān)了管理用戶(hù)信息、管理用戶(hù)和數(shù)據(jù)的安全信息，以及生成平臺(tái)運(yùn)行日志的任務(wù)。,,是否合適？,對(duì)原型系統(tǒng)的分析,所有的數(shù)據(jù)都由“中心”服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)，并向用戶(hù)提供服務(wù)。這樣的結(jié)果是所有的用戶(hù)請(qǐng)求都由中心服務(wù)器來(lái)響應(yīng)。即使內(nèi)部的四個(gè)模塊部署到不同的服務(wù)器上，“平臺(tái)數(shù)據(jù)管理”和兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)所承擔(dān)的運(yùn)算量也是可觀的?？紤]到未來(lái)的科學(xué)數(shù)據(jù)將會(huì)越來(lái)越龐大，大量的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)到服務(wù)器中，對(duì)服務(wù)器來(lái)

8、講必然是巨大的負(fù)擔(dān)。而且，數(shù)據(jù)管理和維護(hù)的成本也隨著數(shù)據(jù)量的增加而加大。“中心”服務(wù)器承載了眾多服務(wù)，因而其運(yùn)算量會(huì)很繁重；因此為了達(dá)到性能方面的要求，對(duì)“中心”服務(wù)器的要求就會(huì)比較高，比如：增加內(nèi)存容量，CPU數(shù)量。這也增加了系統(tǒng)的投入成本。有時(shí)，僅僅通過(guò)提高服務(wù)器的性能是不能夠達(dá)到性能方面要求的。,對(duì)原型系統(tǒng)的分析,請(qǐng)求都由“中心”服務(wù)器做出響應(yīng)，一旦它出現(xiàn)了故障，無(wú)法提供服務(wù)，則存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的科學(xué)數(shù)據(jù)就無(wú)法向外界提供共享服務(wù)。

9、補(bǔ)救辦法：增加備份服務(wù)器，組成集群當(dāng)系統(tǒng)升級(jí)時(shí)，也會(huì)對(duì)所提供的服務(wù)造成影響?？蛻?hù)要求盡量達(dá)到7×24小時(shí)服務(wù)，平均修復(fù)時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)。實(shí)現(xiàn)客戶(hù)要求相當(dāng)難度，成本也高。數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，采取了通過(guò)Internet上載或是其它途徑（光盤(pán)、磁盤(pán)等方式）提交科學(xué)數(shù)據(jù)的方式?？紤]到地學(xué)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)通常是較大的地圖，網(wǎng)絡(luò)提交數(shù)據(jù)的方式會(huì)影響到“中心”服務(wù)器的數(shù)據(jù)吞吐量，降低了系統(tǒng)性能。,重新設(shè)計(jì)的面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu),體系結(jié)構(gòu)說(shuō)

10、明,面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)門(mén)戶(hù)（主數(shù)據(jù)中心），安全中心和分?jǐn)?shù)據(jù)中心通過(guò)由Web Service構(gòu)建的數(shù)據(jù)共享服務(wù)、全局服務(wù)、 安全服務(wù)相互連接，組成了科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)。新的體系結(jié)構(gòu)劃分了主數(shù)據(jù)中心、分?jǐn)?shù)據(jù)中心和安全中心；三類(lèi)中心分別有各自基于B/S結(jié)構(gòu)的管理系統(tǒng)，相對(duì)獨(dú)立。遵循面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)思想，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享服務(wù)，各個(gè)中心將服務(wù)內(nèi)容封裝成Web Service，作為其他中心訪問(wèn)本中心數(shù)據(jù)的入口，并通過(guò)Internet

11、傳輸數(shù)據(jù)。SOAP 提供一種簡(jiǎn)單的、可擴(kuò)展并且功能豐富的 XML 消息處理框架，用于定義高級(jí)別的應(yīng)用程序協(xié)議，從而在分布式異構(gòu)環(huán)境中提供更高的互操作性。,體系結(jié)構(gòu)說(shuō)明,在該系統(tǒng)中，科學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在各個(gè)數(shù)據(jù)中心上；各分?jǐn)?shù)據(jù)中心通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)的Web service組件向主數(shù)據(jù)中心公布其元數(shù)據(jù)信息，作為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)（元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)）。通過(guò)在主數(shù)據(jù)中心上查找元數(shù)據(jù)信息，可以快速地獲取科學(xué)數(shù)據(jù)的消息信息，定位數(shù)據(jù)訪問(wèn)入口-----

12、某個(gè)分?jǐn)?shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)共享服務(wù)，然后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)。,體系結(jié)構(gòu)說(shuō)明,主數(shù)據(jù)中心作為整個(gè)系統(tǒng)共享服務(wù)的一個(gè)入口，它提供了查詢(xún)主數(shù)據(jù)中心上元數(shù)據(jù)信息的服務(wù)；負(fù)責(zé)向分?jǐn)?shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)訪問(wèn)科學(xué)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。分?jǐn)?shù)據(jù)中心也可以作為共享服務(wù)的入口。每個(gè)分?jǐn)?shù)據(jù)中心都具有各自的管理信息系統(tǒng)，收集和管理某個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)數(shù)據(jù)，用戶(hù)可以直接登錄某個(gè)分?jǐn)?shù)據(jù)中心上訪問(wèn)數(shù)據(jù)。加入了安全中心。用戶(hù)的基本信息，如密碼、住址、所屬單位等，都由安全中心保存和維護(hù)。安全中

13、心為所有數(shù)據(jù)中心提供了用戶(hù)的身份驗(yàn)證、維護(hù)的安全服務(wù)。但是用戶(hù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的權(quán)限則由各個(gè)數(shù)據(jù)中心獨(dú)立地設(shè)置和管理。,各中心的信息存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)中心的分層體系結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)中心的分層體系結(jié)構(gòu),分層體系結(jié)構(gòu)：某一層功能和實(shí)現(xiàn)的變化只是上下層有關(guān)（低耦合，可擴(kuò)展、組件復(fù)用）安全管理：訪問(wèn)權(quán)限日志管理：多種操作的記錄數(shù)據(jù)訪問(wèn)層：審查、發(fā)布數(shù)據(jù)的操作應(yīng)用服務(wù)層：多個(gè)共享服務(wù)組件共享服務(wù)接口：訪問(wèn)接口、入口，重用部分應(yīng)用服務(wù)組件主數(shù)據(jù)中心:

14、 全局服務(wù)分服務(wù)中心：數(shù)據(jù)收割（為主數(shù)據(jù)中心收集元信息）注意連接件設(shè)計(jì) p133,安全中心的體系結(jié)構(gòu),體系結(jié)構(gòu)分析,面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)是一種松耦合、協(xié)議和實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的體系結(jié)構(gòu)；松耦合與隨需應(yīng)變是SOA的兩大特點(diǎn)。采用這種體系結(jié)構(gòu)，可以重用已有系統(tǒng)作為分?jǐn)?shù)據(jù)中心；允許異構(gòu)數(shù)據(jù)的存在和訪問(wèn)；并且能夠給系統(tǒng)帶來(lái)良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。新的系統(tǒng)中，最主要的一點(diǎn)變化就是：科學(xué)數(shù)據(jù)將不再統(tǒng)一由“中心”服務(wù)器存儲(chǔ)和管理，改為由數(shù)據(jù)所有者（科研

15、工作者或是科研院所）負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和管理。,數(shù)據(jù)共享網(wǎng)可維護(hù)性解決策略,在科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)系統(tǒng)中，在不同的層次設(shè)計(jì)中分別采用了“間接化、封裝、分離”。首先，整個(gè)系統(tǒng)的分布式體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用了SOA的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)是將數(shù)據(jù)共享服務(wù)封裝為Web Service，由特定的Web Service提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。 Web Service的引入，將共享數(shù)據(jù)內(nèi)容和共享服務(wù)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分離。當(dāng)實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)發(fā)生變化或是增加新的服務(wù)時(shí)，對(duì)原有系統(tǒng)的運(yùn)行影響很

16、小。在數(shù)據(jù)中心和安全中心的系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，采用了分層的設(shè)計(jì)。這是一種間接化的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，上層的共享服務(wù)需要通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層提供的接口訪問(wèn)數(shù)據(jù)；當(dāng)?shù)讓訑?shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)變化后，對(duì)上層的共享服務(wù)的影響較小。數(shù)據(jù)中心和安全中心的web應(yīng)用系統(tǒng)采用的是MVC模式，將模型、控制、視圖有機(jī)地分離。,空中交通管制http://etutorials.org/Programming/Software+architecture+in+practice

17、,+second+edition/Part+Two+Creating+an+Architecture/Chapter+6.+Air+Traffic+Control+A+Case+Study+in+Designing+for+High+Availability/,系統(tǒng)概況,系統(tǒng)概況,飛機(jī)從順利起飛到安全到達(dá)目的地，受到空中交通管制系統(tǒng)各個(gè)不同部分的管理。地面控制部分負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理飛機(jī)在機(jī)場(chǎng)地面上的運(yùn)動(dòng)；塔臺(tái)控制部分控制飛機(jī)在該機(jī)場(chǎng)的終

18、端控制區(qū)中的飛行；最后，該系統(tǒng)還有多個(gè)中途中心，將整個(gè)美國(guó)領(lǐng)空劃分為22個(gè)責(zé)任區(qū)。,初始區(qū)段組（Initial Sector Suite System，ISSS）,ISSS是針對(duì)22個(gè)中途中心的軟硬件升級(jí)系統(tǒng),需求與質(zhì)量分析,空中交通管制系統(tǒng)若運(yùn)行不好，可能會(huì)造成生命財(cái)產(chǎn)損失極高的可用性必須保證系統(tǒng)不能正常工作的時(shí)間非常短（一年內(nèi)停機(jī)時(shí)間不能超過(guò)5分鐘）高性能系統(tǒng)必須保證在不丟失任何數(shù)據(jù)的情況下對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；通信網(wǎng)絡(luò)

19、必須能夠處理這種負(fù)載，軟件必須能夠快速、帶有預(yù)測(cè)性的進(jìn)行計(jì)算。,ISSS的功能,獲取存儲(chǔ)在主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的現(xiàn)有空中交通管制系統(tǒng)中的雷達(dá)目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換雷達(dá)數(shù)據(jù)以供顯示，并將其廣播給所有控制臺(tái)。每個(gè)控制臺(tái)選擇自己需要顯示的報(bào)告數(shù)據(jù)，每個(gè)控制臺(tái)都能夠顯示任何方位的數(shù)據(jù)處理沖突警告，或其它由主計(jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)提供與主計(jì)算機(jī)的接口，以便于輸入和查詢(xún)飛行計(jì)劃提供諸如網(wǎng)絡(luò)管理等多方面的監(jiān)控信息，允許場(chǎng)站管理員實(shí)時(shí)地重新配置所安裝的系統(tǒng)提供記錄

20、能力，以供事后回放在控制臺(tái)上提供如窗口形式的圖形用戶(hù)界面，有必要提供特殊的與安全相關(guān)的功能，如顯示的窗口有一定的透明度，以免遮擋住重要信息在主計(jì)算機(jī)、主要的通信網(wǎng)絡(luò)以及主要的雷達(dá)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，提供一定的后備能力,ISSS系統(tǒng)所處的物理環(huán)境,物理視圖,模塊分解視圖,顯示管理,通用系統(tǒng)服務(wù),記錄、分析與回放,全國(guó)空域系統(tǒng)修改,操作系統(tǒng),捕獲交通管制系統(tǒng)中的會(huì)話，以備事后分析,進(jìn)程視圖,ISSS系統(tǒng)按照多處理器的環(huán)境設(shè)計(jì)。這些處

21、理器在邏輯上組成處理器組。處理器組的目的是要分別運(yùn)行一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序的副本。其中，一個(gè)為主，其他為輔，稱(chēng)統(tǒng)一應(yīng)用程序及其不同副本為主地址空間（PAS）和備用地址空間（SAS）。操作單元：一個(gè)主地址空間和與其相應(yīng)的備用地址空間的集合稱(chēng)為操作單元。功能組：未以容錯(cuò)方式實(shí)現(xiàn)的ISSS系統(tǒng)的其他部分在不同的處理器上獨(dú)立運(yùn)行，稱(chēng)其為功能組。,進(jìn)程視圖,添加一個(gè)新的操作單元的步驟,如果在SAS內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，就要在另外的處理器上啟動(dòng)新的SAS

22、。新的SAS要與其PAS協(xié)調(diào)工作，并接收狀態(tài)數(shù)據(jù)。確定必要的輸入數(shù)據(jù)及所在的位置；確定哪些操作單元需要用到該新操作單元的輸出數(shù)據(jù)；以一種使該圖仍然保持非循環(huán)的方式將該操作單元的通信模式加到整個(gè)系統(tǒng)的非循環(huán)通信圖中，以免發(fā)生死鎖；設(shè)計(jì)消息，實(shí)現(xiàn)所期望的數(shù)據(jù)流；確定在進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)審時(shí)必須要用到的內(nèi)部狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及在從PAS到SAS的更新通信中必須包括的狀態(tài)數(shù)據(jù)；將狀態(tài)數(shù)據(jù)劃分為能夠很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)要求的消息；,添加一個(gè)新的操作單元的

23、步驟,如果在SAS內(nèi)部發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤，就要在另外的處理器上啟動(dòng)新的SAS。新的SAS要與其PAS協(xié)調(diào)工作，并接收狀態(tài)數(shù)據(jù)。定義必須用到的消息類(lèi)型；規(guī)劃在PAS失敗時(shí)的切換：要對(duì)更新數(shù)據(jù)做合理的規(guī)劃，保證能夠完全反映出各種狀態(tài)；保證在切換發(fā)生時(shí)數(shù)據(jù)的一致性；保證各個(gè)處理步驟能夠在不超過(guò)一次系統(tǒng)“心跳”的時(shí)間內(nèi)完成；規(guī)劃與其他操作單元的數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)鎖定協(xié)議。,客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器視圖,代碼視圖,展示了如何將功能映射到代碼單元上。應(yīng)用程序

24、被分解為Ada程序包，這些程序包中只有類(lèi)型定義。打包（packaging）是一種設(shè)計(jì)活動(dòng)，其目的是包含抽象和信息隱藏。,分層視圖,容錯(cuò)視圖,高可用性決定了系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不能進(jìn)行冷啟動(dòng)。直接（或比較快地）切換到備用組件是必須的。容錯(cuò)層次捕獲應(yīng)用程序間的交互的錯(cuò)誤并從中恢復(fù)。,容錯(cuò)視圖,Summary,圖書(shū)管理系統(tǒng),圖書(shū)館管理系統(tǒng)中的書(shū)籍管理功能：書(shū)籍信息類(lèi)書(shū)目類(lèi)新增書(shū)籍界面類(lèi)刪除書(shū)籍界面類(lèi)書(shū)籍管理類(lèi),類(lèi),,,,順序圖,,協(xié)作

25、圖,,軟件體系結(jié)構(gòu)上機(jī)案例,學(xué)校每一個(gè)學(xué)生都有兩類(lèi)書(shū)籍第一類(lèi)是學(xué)生常用書(shū)籍，另外一類(lèi)是一些貴重的書(shū)籍。對(duì)于常用，學(xué)生在借閱時(shí) 需 要 進(jìn) 行 登 記 （ Register ）， 自 行 保 管 ， 但 在 損 壞 時(shí) 需 要 進(jìn) 行 注 銷(xiāo)（Cancellation）和賠償。而對(duì)于貴重書(shū)籍必須通過(guò)對(duì)外書(shū)籍管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管 理。在使用時(shí)需要辦理租借（Lend）手續(xù)。需要注意的是，對(duì)于一般學(xué)生，只能借與自己專(zhuān)業(yè)相關(guān)的書(shū)籍（也

26、就是本部門(mén)內(nèi)的書(shū)籍），而對(duì)于研究生，則可以借所有類(lèi)型的書(shū)籍。由于書(shū)籍分布在不同的地理位置。開(kāi)發(fā)一套書(shū)籍倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)（Book Warehouse System, BWS）。,,BWS 主要分為兩個(gè)部分第一部分是學(xué)生與書(shū)籍信息管理系統(tǒng)（Student and Book Management System, SBMS），詳細(xì)記錄書(shū)籍的借、還狀態(tài)，學(xué)生可以通過(guò)本地學(xué)校局域網(wǎng)（Intranet）查詢(xún)自己書(shū)籍的借還情況，并發(fā)出對(duì)貴

27、重書(shū)籍的請(qǐng)求。對(duì)于本地沒(méi)有的特殊書(shū)籍，員工可以使用 SBMS 通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)（Internet）在全國(guó)圖書(shū)倉(cāng)庫(kù)中查找特定書(shū)籍，并發(fā)出借用該書(shū)籍的請(qǐng)求。第二部分是一個(gè)書(shū)庫(kù)的實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)（Book Warehouse Management System ,BWMS），位于不同位置的的書(shū)庫(kù)，在提取具體書(shū)籍時(shí)，用戶(hù)需要到具體的書(shū)庫(kù)進(jìn)行書(shū)籍的提取。,,BWMS的具體要求如下。 書(shū)庫(kù)的實(shí)時(shí)管理系統(tǒng)中存在多個(gè)書(shū)籍抓取機(jī)器人，每個(gè)機(jī)器人都可從書(shū)柜上

28、獲取書(shū)籍并將其放在傳送帶上，傳送帶裝置根據(jù)重量傳感器得知是否有書(shū)籍在傳送帶上，并將書(shū)籍傳送到出口處。用戶(hù)在的出口處向書(shū)籍管理員提交書(shū)籍租借請(qǐng)求，由管理員將該請(qǐng)求輸 入書(shū)庫(kù)控制電腦，電腦控制書(shū)庫(kù)中的機(jī)器人抓取相應(yīng)的工具并將其放到傳送帶上，一旦機(jī)器人出現(xiàn)故障，將通知控制電腦以便及時(shí)進(jìn)行維修。帶開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)需要能夠?qū)⒎植荚诳刂齐娔X，機(jī)器人以及傳送帶上。（不考慮書(shū)籍歸還系統(tǒng)）,,1）書(shū)庫(kù)管理系統(tǒng)（Book Warehouse System,B